package com.lbc.tree;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
    // 堆排序 O(nlogn) 完全二叉树的一个应用实例
    public static void main(String[] args) {
        // 升序-->大顶堆
        int [] arr = {4,6,8,5,9};

        heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    // 编写一个堆排序的方法
    public static void heapSort (int arr[]) {
        System.out.println("堆排序！！！");
        int temp = 0;

        //  分步完成
//        adjustHeap(arr, 1, arr.length);
//        System.out.println("第一次" + Arrays.toString(arr));  // [4, 8, 6, 5, 9]
//
//        adjustHeap(arr, 0, arr.length);
//        System.out.println("第二次" + Arrays.toString(arr));

        // 完成我们的最终代码
        // 1.将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或者小顶堆
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        // 2.将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素“沉”到数组末端
        // 3.重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序
        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            // 交换
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHeap(arr, 0, j);
        }
    }

    // 将一个数组（二叉树），调整成一个大顶堆
    /**
     *  功能：完成将以 i 对应的非叶子节点的树调整成大顶堆
     *  举例 int arr[] = {4,6,8,5,9}; => i = 1; => adjustHeap => 得到 {4,9,8,5,6}
     *       再次调用 adjustHeap 传入 i= 0 => 得到 {4,9,8,5,6} => {9,6,8,5,4}
     * @param arr     待调整的数组
     * @param i       表示非叶子节点在数组中的索引
     * @param length  表示对多少个元素继续调整，length 是在不断减少大的
     */
    public static void adjustHeap(int arr[], int i, int length) {

        int temp = arr[i];  // 先取出当前元素的值，保存在临时变量里
        //  开始调整
        //  说明： k = i * 2 + 1; k是i节点的左子节点
        for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr [k + 1]) {  // 说明左子节点 小于 右子节点
                k++;    // k就指向右子节点
            }
            if (arr[k] > temp) {  // 如果子节点大于父节点
                arr [i] = arr [k];  // 把较大的值赋给当前节点
                i = k;    // ！！！ i 指向k ，继续循环比较
            } else {
                break;  // !
            }
        }
        // 当 for 循环结束后，我们已经将以 i 为父节点的树的最大值，放在了最顶部（局部）
        arr[i] = temp;  // 将temp值放到调整后的位置
    }

}
